Kenapa Abu Vulkanik Berbahaya bagi Pesawat? Ini Bahayanya

Abu vulkanik tersusun dari pecahan batuan dan kaca yang terlontar ke atmosfer selama erupsi. SKYbrary mendefinisikan volcanic ash atau abu vulkanik sebagai partikel padat berukuran sangat kecil yang dikeluarkan gunung api, sedangkan partikel yang lebih halus dapat tetap berada di atmosfer lebih lama dan bergerak semakin jauh mengikuti angin.

Karakter tersebut membuat posisi gunung api bukan satu-satunya faktor yang menentukan risiko penerbangan. U.S. Geological Survey (USGS) menjelaskan jalur penerbangan yang sibuk di berbagai wilayah dunia melintas di atas atau berada di sisi downwind dari ratusan gunung api yang mampu menghasilkan erupsi eksplosif, sehingga abu di udara menjadi ancaman yang bersifat global bagi industri penerbangan.

Konsentrasi abu juga menentukan besarnya risiko. Menurut USGS, pesawat yang menghadapi awan abu berkonsentrasi tinggi dapat mengalami penurunan jarak pandang, kerusakan sistem kontrol penerbangan, hingga kegagalan mesin jet, sedangkan paparan pada konsentrasi lebih rendah tetap dapat mempercepat keausan mesin dan komponen pesawat.

Salah satu persoalan terbesar terjadi ketika partikel abu tersedot masuk ke mesin. USGS menjelaskan material silikat seperti kaca yang terdapat pada abu memiliki temperatur leleh lebih rendah dibandingkan temperatur pembakaran di dalam mesin jet modern, sehingga partikel dapat meleleh dengan cepat setelah memasuki bagian mesin yang sangat panas.

SKYbrary mencatat material silikat pada abu memiliki titik leleh sekitar 1.100 derajat Celsius, sedangkan temperatur inti mesin turbin pada pengaturan daya normal dapat mencapai setidaknya sekitar 1.400 derajat Celsius. Kondisi tersebut memungkinkan partikel abu berubah menjadi material cair ketika melewati bagian panas mesin.

Masalah berikutnya muncul ketika material itu bergerak menuju bagian mesin dengan temperatur lebih rendah. Silikat yang sebelumnya meleleh dapat kembali mengeras dan membentuk deposit pada komponen mesin, termasuk bilah turbin dan guide vanes, sehingga aliran udara terganggu dan mesin dapat mengalami surge hingga flameout atau mati.

Ancaman abu vulkanik terhadap pesawat tidak berhenti pada mesin. Sifat abrasif partikelnya dapat mengikis bagian pesawat yang menghadap ke depan, termasuk kaca kokpit, permukaan fuselage, serta compressor fan blades. Dalam paparan yang cukup parah, kaca kokpit dapat terkikis sampai mengganggu kemampuan pilot melihat kondisi di luar pesawat.

Partikel tersebut juga berpotensi mengganggu sistem lain yang dibutuhkan selama penerbangan. Abu dapat menyumbat sistem pitot-static, masuk ke sistem pendingin peralatan dan air conditioning, serta mengontaminasi perangkat elektronik dan avionik, sistem bahan bakar, hidraulik, hingga sistem pendeteksi asap di ruang kargo.

Dampaknya tidak selalu langsung menyebabkan keadaan darurat. Paparan abu berkonsentrasi rendah juga dapat menghasilkan kerusakan abrasif jangka panjang pada bagian dalam mesin, sehingga usia komponen dapat berkurang dan kebutuhan perawatan maupun penggantian komponen menjadi lebih cepat.

Salah satu aspek yang membuat abu vulkanik berbahaya adalah sulitnya material ini dikenali langsung oleh awak pesawat. Partikel abu berukuran terlalu kecil untuk dideteksi radar cuaca yang terdapat di pesawat maupun radar yang digunakan pengendali lalu lintas udara.

Artinya, pilot tidak selalu memperoleh peringatan dari radar sebelum pesawat memasuki awan abu. Pada malam hari, beberapa tanda yang dapat muncul ketika pesawat sudah berada di dalam konsentrasi abu yang cukup padat antara lain fenomena St. Elmo's Fire, bau seperti sulfur, serta debu yang masuk ke kabin melalui sistem pendingin udara.

Keterbatasan tersebut membuat informasi eksternal menjadi penting. Pemantauan satelit, observatorium gunung api, laporan pesawat, serta informasi meteorologi digunakan untuk mengetahui keberadaan dan pergerakan awan abu sebelum jalur penerbangan ditentukan.

Bahaya bagi penerbangan tidak hanya berada tepat di atas gunung yang mengalami erupsi. USGS menyebut abu vulkanik di udara tetap dapat menjadi ancaman serius bagi penerbangan bahkan ketika pesawat berada ratusan mil dari lokasi erupsi.

Partikel yang lebih besar dan berat cenderung jatuh lebih cepat dan lebih dekat dengan sumber erupsi. Sebaliknya, partikel yang lebih kecil dapat bertahan di atmosfer lebih lama dan bergerak semakin jauh mengikuti angin, membuat wilayah terdampak tidak selalu mudah ditentukan hanya berdasarkan jaraknya dari gunung api.

SKYbrary bahkan mencatat awan abu dapat membentang lebih dari 2.000 mil dalam kondisi tertentu. Situasi tersebut menjelaskan mengapa erupsi di satu wilayah dapat memengaruhi penerbangan di kawasan yang jauh dari lokasi gunung api.

Karena potensi kerusakannya sulit diprediksi ketika pesawat sudah masuk ke dalam awan, pendekatan utama dalam keselamatan penerbangan adalah menghindarinya. SKYbrary menyebut penerbangan ke dalam awan abu vulkanik sebagai kondisi yang tidak aman dan sebaiknya dihindari.

Untuk membantu proses tersebut, sistem internasional memiliki sembilan Volcanic Ash Advisory Centres (VAAC) yang berada dalam International Airways Volcano Watch. Pusat-pusat ini memberikan informasi mengenai lokasi dan pergerakan awan abu berdasarkan data yang dapat berasal dari observasi darat, observatorium gunung api, laporan pesawat, hingga satelit.

Informasi tersebut kemudian digunakan dalam Volcanic Ash Advisories dan SIGMET untuk menggambarkan posisi serta perkiraan pergerakan abu. Bagi industri penerbangan, kemampuan mengetahui keberadaan awan abu sebelum pesawat memasukinya menjadi sangat penting karena radar cuaca di kokpit sendiri tidak dirancang untuk mendeteksi partikel vulkanik berukuran kecil.

Karakter abu yang ringan, abrasif, sulit dideteksi radar pesawat, dan dapat bergerak jauh menjelaskan mengapa erupsi gunung api bisa memicu perubahan rute atau gangguan operasional penerbangan. USGS mencatat gangguan penerbangan akibat erupsi berukuran sedang di Islandia pada 2010 bahkan memperlihatkan bagaimana satu peristiwa vulkanik dapat memberikan dampak terhadap industri penerbangan dalam skala luas.

Risiko tersebut tidak hanya berasal dari kemungkinan seluruh mesin mati. Berkurangnya visibilitas, kerusakan sistem kontrol, abrasi komponen, gangguan instrumen, serta percepatan keausan mesin juga menjadi bagian dari konsekuensi ketika pesawat bertemu abu vulkanik.

Itulah sebabnya pembatasan penerbangan ketika terjadi penyebaran abu bukan semata persoalan apakah langit masih terlihat cerah atau pesawat secara teknis masih dapat terbang. Ancaman utamanya berada pada partikel sangat kecil yang tidak mudah terlihat dan tidak muncul di radar cuaca pesawat, tetapi dapat masuk jauh ke dalam mesin jet dan mengganggu komponen yang dibutuhkan agar penerbangan tetap aman.